Dezbaterea (numită și stratificare) este una dintre cele mai proeminente caracteristici ale rocilor sedimentare, care sunt, de obicei, alcătuite din „grămezi” de straturi (numite „straturi”) de sedimente depuse unele peste altele.
Care strat este caracterizat de propria litologie (compoziție), structuri sedimentare, mărimea granulelor și conținutul de fosile care îl fac unic și diferit de straturile care se află deasupra și dedesubt. Fiecare strat reprezintă un eveniment, un moment din timpul geologic în care condițiile chimice, biologice și fizice au dus la depunerea unui anumit strat de rocă. Un eveniment din înregistrarea sedimentară ar fi putut dura de la mii de ani (de exemplu, așezarea lentă a unui strat de argilă pe fundul mării) până la câteva minute (de exemplu, depunerea rapidă a unui turbidit). În orice caz, atunci când privim o secvență de strate, privim prin secvența de evenimente care au avut loc într-un bazin sedimentar de-a lungul timpului geologic.
Strate orizontale expuse în Quebrada de Cafayate (Argentina). Foto © travelwayoflife (Flickr)
În 1669, omul de știință danez Niels Stensen (latinizat ca Nicolaus Steno), a dezvoltat principiile care descriu modul în care se dezvoltă straturile, punând bazele stratigrafiei moderne (ramura geologiei care se ocupă cu stratele). Principiile moderne ale stratigrafiei reprezintă o derivare a principiilor originale definite de Steno. Conform acestor principii, straturile mai tinere se găsesc în partea superioară, în timp ce straturile mai vechi apar la baza secvențelor sedimentare (principiul suprapunerii), straturile se depun sub formă de straturi orizontale (principiul orizontalității originale) și sunt continue lateral în tot bazinul sedimentar (principiul continuității straturilor). În cazul în care straturile sunt tăiate de altceva (de exemplu, de planuri de foliație secundară), elementul tăietor trebuie să fie în mod necesar mai tânăr decât straturile (principiul relațiilor de încrucișare).
Aceste principii sunt utile atunci când se investighează straturile de roci care sunt implicate în orogene. Straturile înclinate (ca în fotografiile din partea de sus a paginii și de mai jos) sunt rezultatul forțelor tectonice care pliază, strâng și înclină, straturi inițial plane (conform principiului orizontalității inițiale). De asemenea, este posibil să se găsească, în zonele deformate, straturi răsturnate, straturi orizontale care sunt cu susul în jos. Conținutul fosilifer și structurile sedimentare pot spune geologului atent că straturile cele mai tinere se află în partea de jos și cele mai vechi în partea de sus și, prin urmare, că principiul suprapunerii nu este respectat.
Litere înclinate expuse pe versantul sud-vestic al Monte Pelmetto (Dolomiți, Italia). Aceste straturi se aflau inițial pe orizontală și au fost înclinate în timpul construcției Alpilor. Foto © Richard Jones (Flickr)
Principiul continuității straturilor permite corelarea straturilor care sunt expuse în zone diferite și sunt foarte îndepărtate unele de altele. Exemple celebre de aplicare a acestui principiu sunt cele din zona Marelui Canion și din nordul Arizonei în general, unde stratele inițial continue au fost separate în urma a milioane de ani de eroziune. Studiul atent al secvențelor sedimentare expuse în diferite zone a permis reconstituirea întregii succesiuni stratigrafice a platoului Colorado, pe baza analizei multor aflorimente din mai multe zone.
Straturile expuse în West, East și Merrick Butte la Monument Valley (Arizona) au fost cândva conectate și sunt acum separate, după milioane de ani de eroziune. Foto © Christoph Grützner (Imaggeo)
Ultimul exemplu arată aplicarea principiului relațiilor transversale. Stratul de așternut din fotografia de mai jos este reprezentat de contactul vertical (adică paturile înclinate!) dintre cuarțit (dreapta) și ardezie (stânga). Suprafețele plane înclinate spre stânga care sunt dezvoltate în cea mai mare parte în ardezie și care traversează așternutul nu sunt straturi. Ele sunt planuri de foliație metamorfică care, într-adevăr, s-au dezvoltat după depunerea acestor roci.
Contactul dintre cuarțit și ardezie în Precambrianul din Wisconsin, SUA. Stratificarea este verticală, iar foliația, bine dezvoltată în ardezie, coboară spre stânga. Foto © James St. John (Flickr)
În concluzie, planurile de așternere păstrează informații despre mediile din trecut și despre modul în care acestea s-au schimbat de-a lungul timpului. Planurile de așternere pliate, înclinate, faliate sunt markeri utili care permit investigarea structurilor de deformare din roci.
.